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Collections API定制实现(一)

2019-11-17 06:15:37
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供稿:网友
br>  许多程序员永远不需要实现他们自己的 对象集 类。用本课程上面所描述的实现,你可以做得非常好。然而,有一天,你可能发现你要编写一个你自己的核心 对象集 接口的实现。用由java平台提供的 abstract implementations(抽象实现),这一点很轻易办到。但是,在我们要讨论如何编写一个实现之前,让我们先讨论一下为什么你要做这样一件事。

  编写你自己的实现的原因

  以下列举了几种你可能要实现的对象集,但这并不是全部。

  持久的(Persistent): 所有的内置 对象集 实现驻留在主存储器,而在VM退出时则消失。 假设你需要一个 对象集,它能在下一次VM启动时仍然存在。实现这样一个 对象集 的途径是在外部数据库之上建立一个虚饰板(veneer)。这样一个 对象集 可能会并发地接受多个VMs的访问,因为它驻留在VM之外。

  与特定应用相关的(application-specific): 这是一个非常广阔的范畴。一个例子是包含实时遥感勘测数据的一个不可更改的 Map 。键可能代表位置,而值可能被从这些位置上的传感器上读取以响应 get 操作。

  高并发的(Highly Concurrent): 内置 对象集 未被设计为支持高并发性。同步包装器(和早期实现)锁定整个( entire) 对象集 (在每次它被访问时)。假设你正在建立一个服务器,并且需要一个可被许多线程并发访问的 Map 实现。简单的办法就是建立一个可分别锁定每一个存储段的哈希表,并答应多线程对该表的并发访问(假设它们正在分布于不同存储段中的键)。

  高性能、非凡目的(High-performance, Special-purpose): 有许多数据结构利用有限的用法,以提供可能比用通用实现更好的性能。例如,考虑一个 Set, 它的元素被限定在一个小的、固定的领域。这样的一个 Set 可被表示为一个 bit-vector, 它可提供令人眼花缭乱的快速性能以及低内存占用。 另一个例子涉及到包含长期相同元素值的 List。这样的列表(它经常出现在文本处理中)可能是游长编码的(run-length encoded): 运行可被表示为一个单一的对象,该对象包含重复的元素和连续重复的次数。这个例子很有趣,因为它交替使用了两个方面的性能:它要求比一个 ArrayList 小得多的空间,但更多的时间。

  高性能、通用的(High-performance, General-purpose): 设计 对象集 架构 的工程师试图为每一 涌诙继峁┳詈玫耐ㄓ檬迪? 但是有许多许多数据结构可能被使用,并且天天都在发明新的。也许你能带来什么更快的东西!

  增强功能(Enhanced functionality): 假设你需要一个 Map (或 Set) 实现,它即可提供不变时间存取又可提供插入顺序迭代。这种性能的结合可用哈希表获得,它的所有元素被进一步以插入顺序连接到一个双向链表中(doubly-linked)。另外,作为一种替代选择,假设你需要一种有效的 bag 实现(也称作 multiset)-- 一个可提供不变时间访问同时答应复制元素的 Collection。 那么,在HashMap上实现这样的一个Collection是非常简单明了的。
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  便利性(Convenience): 你可能需要由Java平台提供的那些实现之外的附加便利实现。例如,你可能经常需要一个代表单独键-值映射的不变 Map 对象、或代表一个连续的整数局域的 List 对象或者其他什么东西。

  适配器(Adapter): 假设你正在使用某些有着自己非凡的collectioon API 的早期API。你可以编写一个适配器(adapter) 实现,它使那些 对象集 可以在 Java Collections Framework 上进行操作。一个适配器实现是一个薄的虚饰板,它可以包装一个类型的对象,并使其表现得象另一个类型的对象。这是通过将后一类型的操作转化到前一类型的结果。
如何编写一个定制实现
借助Java平台上的抽象实现(abstract implementations) 来编写定制实现出奇地简单。抽象实现是 核心 对象集 接口 的骨干实现,它明显地是为便于定制实现的编写而设计的。我们以一个例子开始,以下是一个 Arrays.asList的实现:

public static List asList(Object[] a) {
return new ArrayList(a);
}

PRivate static class ArrayList extends AbstractList
implements java.io.Serializable
{
private Object[] a;


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